KR20210036660A - Sensing circuit and display device including the same - Google Patents

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KR20210036660A KR1020190118935A KR20190118935A KR20210036660A KR 20210036660 A KR20210036660 A KR 20210036660A KR 1020190118935 A KR1020190118935 A KR 1020190118935A KR 20190118935 A KR20190118935 A KR 20190118935A KR 20210036660 A KR20210036660 A KR 20210036660A
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    • G09G2310/0294Details of sampling or holding circuits arranged for use in a driver for data electrodes

Abstract

A display device of the present invention comprises: a display panel including pixels; an integrator receiving a sensing current from the pixels through a system input line connecting a sensing channel and a first input terminal, receiving a reference voltage through a reference voltage line connected to a second input terminal, and including a capacitor connected to the system input line to store a potential difference between a potential of the system input line and a potential of the reference voltage; a sampling unit sampling the output voltage of the integrator; and an analog-to-digital converter (ADC) converting the voltage received from the sampling unit into a digital sensing value and outputting the converted digital sensing value.

Description

센싱 회로 및 그를 포함하는 표시장치{SENSING CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}Sensing circuit and display device including the same

본 발명은 센싱 회로 및 그를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sensing circuit and a display device including the same.

유기발광 표시장치는 OLED를 각각 포함한 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고 비디오 데이터의 계조에 따라 픽셀들의 휘도를 조절한다. 픽셀들 각각은 게이트전극과 소스전극 사이에 걸리는 전압에 따라 OLED에 흐르는 구동전류를 제어하는 구동 소자 즉, 구동 TFT(Thin Film Transistor)를 포함한다. OLED와 구동 TFT는 온도나 열화에 의해 그 전기적 특성이 변한다. OLED 및/또는 구동 TFT의 전기적 특성이 픽셀들마다 달라지면 동일 비디오데이터에 대해 픽셀들 간 휘도가 달라지므로 원하는 화상 구현이 어렵다.The organic light emitting display device arranges pixels, each including OLED, in a matrix form, and adjusts the luminance of the pixels according to the gradation of the video data. Each of the pixels includes a driving element, that is, a driving TFT (Thin Film Transistor), which controls a driving current flowing through the OLED according to a voltage applied between the gate electrode and the source electrode. The electrical characteristics of OLEDs and driving TFTs change due to temperature or deterioration. If the electrical characteristics of the OLED and/or the driving TFT are different for each pixel, the luminance between the pixels for the same video data is different, so it is difficult to realize a desired image.

OLED 또는 구동 TFT에 대한 전기적 특성 변화를 보상하기 위해 외부 보상 기술이 알려져 있다. 외부 보상 기술은 OLED나 구동 TFT의 전기적 특성 변화를 센싱하고, 그 센싱 결과를 기초로 디지털 비디오 데이터를 변조하는 것이다. 외부 보상 기술에는 전압 센싱 방식과 전류 센싱 방식이 알려져 있다. 이 중 전류 적분기를 이용한 전류 센싱 방식은 저전류 및 고속 센싱이 가능하여 상대적으로 센싱 시간을 줄이는 데 유리하다. 이에, 전류 적분기를 이용한 전류 센싱 회로의 성능을 향상시키기 위한 연구가 계속되고 있다.External compensation techniques are known to compensate for changes in electrical properties for OLEDs or driving TFTs. The external compensation technology senses changes in the electrical characteristics of OLEDs or driving TFTs, and modulates digital video data based on the sensing results. As an external compensation technology, a voltage sensing method and a current sensing method are known. Among them, the current sensing method using a current integrator is advantageous in relatively shortening the sensing time because it enables low current and high speed sensing. Accordingly, research for improving the performance of a current sensing circuit using a current integrator is ongoing.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 픽셀들의 전류 특성을 감지할 수 있는 센싱 회로 및 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention for solving the problems of the above-described background art is to provide a sensing circuit capable of sensing current characteristics of pixels and a display device including the same.

또한, 본 발명은 픽셀들의 전류 특성을 감지할 수 있는 센싱 회로의 사이즈를 감소시키고, 결과적으로 데이터 드라이브 IC의 사이즈도 감소시키는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to reduce the size of a sensing circuit capable of sensing current characteristics of pixels, and consequently, to reduce the size of a data drive IC.

또한, 본 발명은 대면적, 고해상도의 디스플레이장치일수록 센싱라인의 로드가 증가하여 센싱 전 초기화 시간이 증가하는 것을 개선하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to improve the increase in the initialization time before sensing by increasing the load of the sensing line as the display device of a large area and high resolution increases.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 표시장치는, 픽셀들을 포함한 표시패널; 센싱채널과 제1 입력단자를 연결하는 시스템 입력라인을 통해 상기 픽셀들로부터 센싱전류를 공급받고 제2 입력단자에 연결된 기준 전압 라인을 통해 기준전압을 공급받고, 상기 시스템 입력라인에 접속되어 상기 시스템 입력라인의 전위와 상기 기준전압의 전위차이를 저장하는 스케일링 커패시터를 포함하는 적분기; 상기 적분기의 출력 전압을 샘플링하는 샘플링부; 및 상기 샘플링부로부터 수신된 전압을 디지털 센싱값으로 변환한 후 출력하는 아날로그 디지털변환기(Analog to Digital Conversion, ADC);를 포함한다.As the above-described problem solving means, a display device of the present invention includes: a display panel including pixels; A sensing current is supplied from the pixels through a system input line connecting a sensing channel and a first input terminal, a reference voltage is supplied through a reference voltage line connected to a second input terminal, and the system is connected to the system input line. An integrator including a scaling capacitor for storing a potential difference between a potential of an input line and the reference voltage; A sampling unit that samples the output voltage of the integrator; And an analog-to-digital converter (ADC) converting the voltage received from the sampling unit into a digital sensing value and outputting the converted voltage.

상기 스케일링 커패시터는 일 단이 상기 제1 입력단자와 연결되고 타단이 상기 센싱 채널과 연결될 수 있다.One end of the scaling capacitor may be connected to the first input terminal and the other end may be connected to the sensing channel.

상기 스케일링 커패시터와 상기 제1 입력단자 사이에 접속되는 스위치를 더 포함할 수 있다.A switch connected between the scaling capacitor and the first input terminal may be further included.

상기 센싱 채널과 상기 스케일링 커패시터 사이에 접속되는 제1스위치를 포함할 수 있다.It may include a first switch connected between the sensing channel and the scaling capacitor.

상기 시스템 입력라인에 시스템 기준전압을 인가하거나 해제하는 제2스위치를 포함할 수 있다.A second switch for applying or releasing a system reference voltage to the system input line may be included.

상기 적분기는, 상기 제1 입력단자, 상기 제2 입력단자 및 상기 출력 전압을 출력하는 출력 단자를 포함한 증폭기(AMP); 상기 증폭기(AMP)의 제1 입력단자와 출력 단자 사이에 접속되며 상기 스케일링 커패시터와 병렬 연결되는 적분 커패시터; 및 상기 적분 커패시터와 상기 스케일링 커패시터의 양단에 접속된 리셋 스위치;를 포함할 수 있다.The integrator may include an amplifier (AMP) including the first input terminal, the second input terminal, and an output terminal outputting the output voltage; An integrating capacitor connected between the first input terminal and the output terminal of the amplifier (AMP) and connected in parallel with the scaling capacitor; And a reset switch connected to both ends of the integrating capacitor and the scaling capacitor.

상기 스케일링 커패시터는 상기 적분 커패시터보다 커패시턴스가 클 수 있다.The scaling capacitor may have a higher capacitance than the integrating capacitor.

상기 샘플링부는, 상기 적분기에서 출력되는 출력 전압을 저장하는 샘플링 커패시터; 및 상기 적분기와 상기 샘플링 커패시터 사이에 접속되는 샘플링 스위치를 포함하고, 상기 샘플링 커패시터는 적어도 둘 이상의 각기 다른 크기의 기준전압이 선택적으로 연결될 수 있다.The sampling unit may include a sampling capacitor for storing an output voltage output from the integrator; And a sampling switch connected between the integrator and the sampling capacitor, wherein at least two or more reference voltages of different sizes may be selectively connected to the sampling capacitor.

상기 샘플링 커패시터는 상기 기준전압에 따라 상기 적분기에서 출력되는 출력 전압을 상기 아날로그 디지털변환기에 입력 가능한 전압 범위로 출력할 수 있다.The sampling capacitor may output an output voltage output from the integrator in a voltage range that can be input to the analog-to-digital converter according to the reference voltage.

상기 샘플링 커패시터에 상기 적어도 둘 이상의 각기 다른 크기의 기준전압을 선택적으로 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 더 포함할 수 있다.The sampling capacitor may further include at least one switch selectively connecting the at least two different reference voltages.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 센싱 회로는, 제1 입력단자, 제2 입력단자 및 출력 단자를 포함한 증폭기(AMP); 센싱채널과 상기 제1 입력단자를 연결하는 시스템 입력라인에 접속되는 스케일링 커패시터; 상기 증폭기(AMP)의 제1 입력단자와 출력 단자 사이에 접속되며 상기 스케일링 커패시터와 병렬 연결되는 적분 커패시터; 및 상기 적분 커패시터와 상기 스케일링 커패시터의 양단에 접속된 리셋 스위치;를 포함한다.The sensing circuit of the present invention as the above-described problem solving means includes: an amplifier (AMP) including a first input terminal, a second input terminal, and an output terminal; A scaling capacitor connected to a system input line connecting the sensing channel and the first input terminal; An integrating capacitor connected between the first input terminal and the output terminal of the amplifier (AMP) and connected in parallel with the scaling capacitor; And a reset switch connected to both ends of the integrating capacitor and the scaling capacitor.

상기 출력단자에 연결된 샘플링 스위치; 상기 샘플링 스위치를 통해 공급되는 상기 증폭기의 출력전압을 저장하는 샘플링 커패시터; 및 상기 샘플링 커패시터에 적어도 둘 이상의 다른 크기를 갖는 기준전압을 선택적으로 연결하는 스위치;를 포함할 수 있다.A sampling switch connected to the output terminal; A sampling capacitor for storing the output voltage of the amplifier supplied through the sampling switch; And a switch selectively connecting at least two or more reference voltages having different sizes to the sampling capacitor.

본 발명은 적분기 회로 및 샘플링부 회로에 스케일링 기능을 부가하여 센싱부를 구성함으로써, 스케일러로 인해 요구되는 설계면적을 감소시킬 수 있고 결과적으로 센싱 회로의 사이즈 감소시킬 수 있다.According to the present invention, by adding a scaling function to the integrator circuit and the sampling unit circuit to configure the sensing unit, the design area required by the scaler can be reduced, and as a result, the size of the sensing circuit can be reduced.

또한, 적분기 회로의 구성 변화에 따라 대면적, 고해상도의 디스플레이장치일수록 센싱라인의 로드가 증가하여 센싱 전 초기화 시간이 증가하는 것을 개선할 수 있다.In addition, according to a configuration change of the integrator circuit, the load of the sensing line increases as a display device having a large area and high resolution increases, and thus, an increase in an initialization time before sensing may be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이밍 제어부와 데이터 드라이버 IC를 이용한 외부 보상 회로의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱부의 구성을 간략히 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱부의 구성을 상세히 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱부의 동작 파형과, 동작 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 구성을 간략히 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 구성을 상세히 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.
도 9 내지 도 12은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 동작 과정과 출력 전압을 보여주는 도면이다.
1 is a schematic block diagram of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically showing the configuration of an external compensation circuit using a timing controller and a data driver IC according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensing unit according to a first embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing in detail the configuration of a sensing unit according to the first embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an operation waveform of a sensing unit according to the first embodiment of the present invention and a voltage change at each node according to the operation waveform.
6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensing unit according to a second embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing in detail the configuration of a sensing unit according to a second embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a signal waveform input to a sensing unit according to a second embodiment of the present invention and a voltage change at each node according to the signal waveform.
9 to 12 are diagrams for explaining a method of operating a sensing unit according to a second embodiment of the present invention.
13 is a diagram showing an operation process and an output voltage of a sensing unit according to a second embodiment of the present invention.

본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present specification, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present specification is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present specification, and common knowledge in the technical field to which the present specification pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and this specification is only defined by the scope of the claims.

본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present specification are exemplary, and the present specification is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. When'include','have','consists of' and the like mentioned in the present specification are used, other parts may be added unless'only' is used. In the case of expressing the constituent elements in the singular, it includes the case of including the plural unless specifically stated otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is interpreted as including an error range even if there is no explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship of the two parts is described as'on the top','on the top of the ~','the bottom of the','the next to the', etc.,'right' Or, unless'direct' is used, one or more other parts may be located between the two parts.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.First, second, etc. may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, the first component mentioned below may be a second component within the technical idea of the present specification.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.The same reference numerals refer to substantially the same constituent elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present specification may unnecessarily obscure the subject matter of the present specification, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 표시장치는, 다수의 픽셀이 형성된 표시패널(10), 스캔 구동부(13), 데이터 드라이버 IC(12) 및 타이밍 제어부(11) 등을 포함한다.Referring to FIG. 1, a display device includes a display panel 10 in which a plurality of pixels are formed, a scan driver 13, a data driver IC 12, a timing controller 11, and the like.

표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(14A), 다수의 센싱라인들(14B) 및 다수의 스캔 라인들(15)이 배치된다. 다수의 데이터라인들(14A), 다수의 센싱라인들(14B) 및 다수의 스캔 라인들(15)의 교차 영역에는 픽셀들(PXL)이 배치된다. 픽셀들(PXL)은 빛을 발광하는 유기발광소자(이하 OLED)와 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(이하 구동 TFT) 등을 각각 포함한다.A plurality of data lines 14A, a plurality of sensing lines 14B, and a plurality of scan lines 15 are disposed on the display panel 10. Pixels PXL are disposed in an intersection area of the plurality of data lines 14A, the plurality of sensing lines 14B, and the plurality of scan lines 15. The pixels PXL each include an organic light emitting device (hereinafter, referred to as OLED) that emits light, and a driving transistor (hereinafter, referred to as a driving TFT) for driving the same.

타이밍 제어부(11)는 영상 처리부로부터 데이터 인에이블 신호(DE) 또는 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 등을 포함하는 구동신호와 더불어 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍 제어부(11)는 구동신호에 기초하여 스캔 구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 드라이버 IC(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다.The timing controller 11 receives a data enable signal DE or a driving signal including a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a clock signal, and the like from the image processing unit and a data signal DATA. The timing controller 11 includes a gate timing control signal GDC for controlling the operation timing of the scan driver 13 and a data timing control signal DDC for controlling the operation timing of the data driver IC 12 based on the driving signal. ) Is displayed.

스캔 구동부(13)는 타이밍 제어부(11)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔신호를 출력한다. 스캔 구동부(13)는 스캔라인들(15)을 통해 스캔하이전압과 스캔로우전압으로 이루어진 스캔신호를 출력한다. 스캔 구동부(13)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되거나 표시패널(10)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성될 수 있다.The scan driver 13 outputs a scan signal in response to the gate timing control signal GDC supplied from the timing controller 11. The scan driver 13 outputs a scan signal consisting of a scan high voltage and a scan low voltage through the scan lines 15. The scan driver 13 may be formed in the form of an integrated circuit (IC) or may be formed on the display panel 10 in a gate-in panel method.

데이터 드라이버 IC(12)는 타이밍 제어부(11)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 감마 기준전압을 기반으로 디지털 형태의 데이터신호(DATA)를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환한다.The data driver IC 12 converts the digital data signal DATA into an analog data voltage based on the gamma reference voltage in response to the data timing control signal DDC supplied from the timing controller 11.

픽셀들(PXL)에 포함된 OLED나 구동 TFT와 같은 소자는 구동 시간에 비례하여 열화되고 특성(예를 들면 문턱전압)이 저하될 수 있다. 이를 보상하기 위해, 데이터 드라이버 IC(12)는 픽셀들(PXL) 중 적어도 하나의 픽셀에 포함된 소자의 특성을 센싱하고 센싱된 센싱 데이터(SD)를 타이밍 제어부(11)로 피드백한다. 타이밍 제어부(11)는 데이터 드라이버 IC(12)로부터 피드백된 센싱 데이터(SD)에 기초하여 픽셀(P)에 기입할 데이터신호(DATA)를 보정할 수 있다. 픽셀에 포함된 소자를 센싱하는 회로는 데이터 드라이버 IC(12)가 아닌 별도의 센싱 회로로 구현될 수 있다. 그러나 이하에서는 센싱 회로가 데이터 드라이버 IC(12)의 내부에 포함된 것을 일례로 설명한다.An element such as an OLED or a driving TFT included in the pixels PXL may deteriorate in proportion to the driving time, and characteristics (eg, a threshold voltage) may be deteriorated. To compensate for this, the data driver IC 12 senses a characteristic of a device included in at least one of the pixels PXL and feeds back the sensed sensing data SD to the timing controller 11. The timing controller 11 may correct the data signal DATA to be written to the pixel P based on the sensing data SD fed back from the data driver IC 12. A circuit that senses a device included in a pixel may be implemented as a separate sensing circuit other than the data driver IC 12. However, hereinafter, the sensing circuit included in the data driver IC 12 will be described as an example.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이밍 제어부와 데이터 드라이버 IC를 이용한 외부 보상 회로의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.2 is a diagram schematically showing the configuration of an external compensation circuit using a timing controller and a data driver IC according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 타이밍 제어부(11)는 데이터 보상을 위한 센싱 데이터(SD)가 저장되는 보상 메모리(28)와 센싱 데이터(SD)에 기초하여 픽셀(P)에 기입될 데이터신호(DATA)를 보상하는 보상부(26)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the timing controller 11 includes a compensation memory 28 in which sensing data SD for data compensation is stored, and a data signal DATA to be written in the pixel P based on the sensing data SD. It includes a compensation unit 26 to compensate for.

타이밍 제어부(11)는 미리 정해진 센싱 프로세스에 따라 센싱 구동을 위한 제반 동작을 제어할 수 있다. 즉, 센싱 구동은 시스템 전원이 인가되고 있는 도중에 표시장치의 화면만 꺼진 상태, 예컨대, 대기모드, 슬립모드, 저전력모드 등에서 수행될 수도 있다. 단 이에 제한되지 않는다.The timing controller 11 may control all operations for sensing driving according to a predetermined sensing process. That is, sensing driving may be performed in a state in which only the screen of the display device is turned off while the system power is applied, for example, in a standby mode, a sleep mode, a low power mode, or the like. However, it is not limited thereto.

보상부(26)는 보상 메모리(28)에 저장된 센싱 데이터(SD)에 기초하여 픽셀(P)에 기입될 데이터신호(DATA)를 보정한 후 데이터 드라이브 IC(12)로 출력한다.The compensation unit 26 corrects the data signal DATA to be written to the pixel P based on the sensing data SD stored in the compensation memory 28 and then outputs the corrected data to the data drive IC 12.

데이터 드라이버 IC(12)는 픽셀(P)에 기입할 데이터전압을 출력하는 전압 공급부(20)와 픽셀(P)에 포함된 소자의 특성을 센싱하는 센싱부(24)를 포함한다.The data driver IC 12 includes a voltage supply unit 20 for outputting a data voltage to be written to the pixel P and a sensing unit 24 for sensing characteristics of devices included in the pixel P.

전압공급부(20)는 데이터라인(14A)에 연결된 데이터 채널을 통해 디스플레이용 데이터전압이나 센싱용 데이터전압을 출력할 수 있다. 전압공급부(20)는 다수의 데이터 채널을 가질 수 있다. 전압공급부(20)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog converter, DAC) 등을 포함하며 디스플레이용 데이터전압 또는 센싱용 데이터전압을 생성한다.The voltage supply unit 20 may output a display data voltage or a sensing data voltage through a data channel connected to the data line 14A. The voltage supply unit 20 may have a plurality of data channels. The voltage supply unit 20 includes a digital to analog converter (DAC) that converts a digital signal into an analog signal, and generates a display data voltage or a sensing data voltage.

전압공급부(20)는 디스플레이 구동 시 타이밍 제어부(11)가 제공하는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 디스플레이용 데이터전압을 생성한다. 전압공급부(20)는 디스플레이용 데이터전압을 데이터라인(14A)에 공급한다. 디스플레이 구동 시, 데이터라인(14A)에 공급된 디스플레이용 데이터전압은 디스플레이용 스캔신호(SCAN)의 턴 온 타이밍에 동기하여 픽셀(P)에 인가된다.The voltage supply unit 20 generates a display data voltage in response to a data timing control signal DDC provided by the timing controller 11 when driving the display. The voltage supply unit 20 supplies a display data voltage to the data line 14A. During display driving, the display data voltage supplied to the data line 14A is applied to the pixel P in synchronization with the turn-on timing of the display scan signal SCAN.

전압공급부(20)는 센싱 구동 시, 미리 설정된 센싱용 데이터전압을 생성한다. 전압공급부(20)는 센싱용 데이터전압을 데이터라인(14A)에 공급한다. 센싱 구동 시, 데이터라인(14A)에 공급된 센싱용 데이터전압은 센싱용 스캔신호(SCAN)의 턴 온 타이밍에 동기하여 픽셀(P)에 인가된다. 센싱용 데이터전압에 의해 픽셀(P)에 포함된 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압이 프로그래밍되며, 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압에 따라 구동 TFT에 흐르는 구동 전류가 결정된다.When sensing is driven, the voltage supply unit 20 generates a preset sensing data voltage. The voltage supply unit 20 supplies a sensing data voltage to the data line 14A. During sensing driving, the sensing data voltage supplied to the data line 14A is applied to the pixel P in synchronization with the turn-on timing of the sensing scan signal SCAN. The gate-source voltage of the driving TFT included in the pixel P is programmed by the sensing data voltage, and the driving current flowing through the driving TFT is determined according to the gate-source voltage of the driving TFT.

센싱부(24)는 센싱라인(14B)에 연결된 센싱 채널을 통해 표시패널(10)을 센싱할 수 있다. 센싱부(24)는 다수의 센싱 채널을 가질 수 있다. 센싱부(24)는 센싱라인(14B)을 통해 픽셀(P)에 포함된 소자의 특성을 센싱한다. 센싱부(24)는 픽셀(P)에 포함된 구동 TFT의 드레인전극과 OLED의 애노드전극 사이에 정의된 센싱 노드를 센싱할 수 있다. 센싱부(24)는 타이밍 제어부(11)의 제어에 의해 센싱 구동을 한다. 센싱부(24)는 픽셀(P)로부터 신호를 센싱 및 샘플링하고 샘플링 결과를 아날로그-디지털변환기(Analog to Digital converter, 이하, ADC라 함)로 변환하여 타이밍 제어부(11)로 출력한다.The sensing unit 24 may sense the display panel 10 through a sensing channel connected to the sensing line 14B. The sensing unit 24 may have a plurality of sensing channels. The sensing unit 24 senses a characteristic of a device included in the pixel P through the sensing line 14B. The sensing unit 24 may sense a sensing node defined between the drain electrode of the driving TFT included in the pixel P and the anode electrode of the OLED. The sensing unit 24 performs sensing driving under the control of the timing controller 11. The sensing unit 24 senses and samples a signal from the pixel P, converts the sampling result to an analog to digital converter (hereinafter, referred to as an ADC), and outputs it to the timing controller 11.

센싱 구동은 디스플레이 구동 중의 수직 블랭크 기간에서 수행되거나, 또는 디스플레이 구동이 시작되기 전의 파워 온 시퀀스 기간에서 수행되거나, 또는 디스플레이 구동이 끝난 후의 파워 오프 시퀀스 기간에서 수행될 수 있다. 단 이에 제한되지 않으며 센싱 구동은 디스플레이 구동 중의 수직 액티브 기간에서 수행되는 것도 가능하다. 수직 블랭크 기간은 입력 영상 데이터가 기입되지 않는 기간으로서, 1 프레임 분의 입력 영상 데이터가 기입되는 수직 액티브 구간들 사이마다 배치된다. 파워 온 시퀀스 기간은 구동 전원이 온 된 후부터 입력 영상이 표시될 때까지의 과도 기간을 의미한다. 파워 오프 시퀀스 기간은 입력 영상의 표시가 끝난 후부터 구동 전원이 오프될 때까지의 과도 기간을 의미한다.The sensing driving may be performed in a vertical blank period during display driving, in a power-on sequence period before display driving is started, or in a power-off sequence period after display driving is finished. However, the present invention is not limited thereto, and sensing driving may be performed in a vertical active period during display driving. The vertical blank period is a period in which input image data is not written, and is disposed between vertical active sections in which one frame of input image data is written. The power-on sequence period refers to a transient period from when the driving power is turned on until an input image is displayed. The power-off sequence period refers to a transient period from the end of the display of the input image until the driving power is turned off.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱부의 구성을 간략히 보여주는 도면이다.3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensing unit according to a first embodiment of the present invention.

센싱부(24)는, 적분기(210), 샘플링부(220), 스케일러(230) 및 아날로그-디지털변환기(240) 등을 포함할 수 있다.The sensing unit 24 may include an integrator 210, a sampling unit 220, a scaler 230, an analog-to-digital converter 240, and the like.

적분기(210)는 표시패널(10)로부터 입력되는 센싱전류(IPXL)를 적분하여 적분값을 출력한다. The integrator 210 integrates the sensing current IPXL input from the display panel 10 and outputs an integral value.

샘플링부(220)는 센싱기간 동안 적분기(210)로부터 출력된 적분값에 기초하여 샘플링 신호를 출력한다.The sampling unit 220 outputs a sampling signal based on the integral value output from the integrator 210 during the sensing period.

아날로그-디지털변환기(240)는 샘플링부(220)에서 출력되는 센싱전류(IPXL)의 샘플링 신호를 디지털 형태의 센싱 데이터(SD)로 변환하여 출력한다. 여기서, 아날로그-디지털변환기(240)는 그 입력 전압 범위가 정해져 있다. 아날로그-디지털변환기(240)의 입력이 정해진 입력 범위를 벗어나는 경우, 출력값은 입력 전압 범위의 하한값으로 언더 플로우(underflow)되거나, 입력 전압 범위의 상한값으로 오버 플로우(overflow) 될 수 있다. 이에, 샘플링부(220)와 아날로그-디지털변환기(240) 사이에는 스케일러(230)가 연결된다.The analog-to-digital converter 240 converts the sampling signal of the sensing current IPXL output from the sampling unit 220 into digital sensing data SD and outputs it. Here, the analog-to-digital converter 240 has an input voltage range determined. When the input of the analog-to-digital converter 240 is outside the predetermined input range, the output value may underflow to the lower limit of the input voltage range or overflow to the upper limit of the input voltage range. Accordingly, the scaler 230 is connected between the sampling unit 220 and the analog-to-digital converter 240.

스케일러(230)는 아날로그-디지털변환기(240)의 입력 전압 범위에 맞추어 샘플링부(220)에서 출력된 샘플링 신호의 전압 범위를 스케일링한다. The scaler 230 scales the voltage range of the sampling signal output from the sampling unit 220 according to the input voltage range of the analog-to-digital converter 240.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱부(24)의 구성을 상세히 도시한 회로도이고, 도 5는 도 4의 센싱부의 동작 파형과, 동작 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.4 is a circuit diagram showing in detail the configuration of the sensing unit 24 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an operation waveform of the sensing unit of FIG. 4 and a voltage change at each node according to the operation waveform. It is a drawing.

도 4를 참조하면, 센싱부(24)는 채널(CH)을 통해 표시패널(10)로부터 센싱전류(IPXL)를 입력받는다. 채널(CH)은 적분기(210)와 시스템 입출력 라인(SIO Line)으로 연결되어 채널(CH)로 입력된 센싱전류(IPXL)가 적분기(210)에 입력될 수 있다. 채널(CH)에는 표시패널(10)의 센싱라인(14b, 도 2 참조)이 연결되기 때문에, 디스플레이 구동 시 채널(CH)과 연결된 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 구동 기준전압(VPRER)이 인가되어야 하고, 센싱 구동 시 시스템 입출력 라인(SIO Line)은 적분기(210)로 연결되어야 한다. 이에, 채널(CH)과 시스템 입출력 라인(SIO Line) 사이에는 센싱 구동시 인가되는 시스템 신호(SIO)에 따라 적분기(210)로 센싱전류(IPXL)가 입력되도록 동작하는 제1스위치(SW1)와 디스플레이 구동시 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 구동 기준전압(VPRER)이 인가되도록 동작하는 제2스위치(SW2)가 연결된다.Referring to FIG. 4, the sensing unit 24 receives a sensing current IPXL from the display panel 10 through a channel CH. The channel CH is connected to the integrator 210 through a system input/output line (SIO Line), and a sensing current IPXL input through the channel CH may be input to the integrator 210. Since the sensing line 14b (refer to FIG. 2) of the display panel 10 is connected to the channel CH, the driving reference voltage VPRER is applied to the system input/output line (SIO Line) connected to the channel CH when the display is driven. When sensing is driven, the system input/output line (SIO Line) should be connected to the integrator 210. Thus, between the channel CH and the system input/output line (SIO Line), the first switch SW1 operates to input the sensing current IPXL to the integrator 210 according to the system signal SIO applied during sensing driving. When driving the display, a second switch SW2 that operates to apply a driving reference voltage VPRER to the system input/output line (SIO Line) is connected.

적분기(210)는 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+) 및 출력단자를 갖는 앰프(AMP)를 포함한다. 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 출력단자 사이에는 적분 커패시터(CFB)가 연결되고, 적분 커패시터(CFB)의 양단에는 초기화 신호(INIT)에 의해 온오프 되는 제4스위치(SW4)가 병렬 연결된다.The integrator 210 includes an amplifier (AMP) having an inverting input terminal (-), a non-inverting input terminal (+), and an output terminal. An integrating capacitor (CFB) is connected between the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP) and the output terminal, and a fourth switch (SW4) that is turned on and off by an initialization signal (INIT) is connected to both ends of the integrating capacitor (CFB). Are connected in parallel.

앰프(AMP)의 비반전 입력단자(+)에는 적분기 기준전압(VREF_CI)가 입력된다.The integrator reference voltage VREF_CI is input to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier (AMP).

앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에는 시스템 입출력 라인(SIO Line)이 연결된다. 센싱 구동 시 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 접속된 제1스위치(SW1)가 턴온되어 센싱전류(IPXL)가 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 입력된다. 앰프(AMP)는 센싱 구동시 입력되는 센싱전류(IPXL)를 적분하여 출력한다. 디스플레이 구동 시 제1스위치(SW1)는 오프상태로 유지되어 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 연결이 해제된다. 디스플레이 구동 시 제1스위치(SW1)는 오프되는 대신 제2스위치(SW2)가 턴온되어, 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 구동 기준전압(VPRER)이 입력된다. The system input/output line (SIO Line) is connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP). During sensing driving, the first switch SW1 connected to the system input/output line (SIO Line) is turned on and the sensing current IPXL is input to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP). The amplifier (AMP) integrates and outputs the sensing current (IPXL) input during sensing driving. When the display is driven, the first switch SW1 is maintained in an off state, so that the connection between the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP and the system input/output line (SIO Line) is disconnected. When the display is driven, the second switch SW2 is turned on instead of the first switch SW1 being turned off, so that the driving reference voltage VPRER is input to the system input/output line SIO Line.

샘플링부(220)는 샘플링 신호(SAM)에 의해 온오프되는 제3스위치(SW3)와 샘플링 커패시터(CSAM)를 포함한다. 앰프(AMP)에서 출력된 적분값은 제3스위치(SW3)의 온/오프 동작에 따라 샘플링 커패시터(CSAM)에 샘플링된다. 샘플링 커패시터(CSAM)의 일 단은 앰프 출력단(CI_OUT)에 연결되고 타단은 제2 기준전압(EVREF2)과 연결된다. The sampling unit 220 includes a third switch SW3 and a sampling capacitor CSAM that are turned on and off by the sampling signal SAM. The integral value output from the amplifier AMP is sampled by the sampling capacitor CSAM according to the on/off operation of the third switch SW3. One end of the sampling capacitor CSAM is connected to the amplifier output terminal CI_OUT and the other end is connected to the second reference voltage EVREF2.

스케일러(230)는 아날로그-디지털변환기(240)의 입력 전압 범위에 맞추어 샘플링부(220)에서 출력된 샘플링 신호의 전압 범위를 스케일링한다. 이를 위해 스케일러(230)는 복수개의 스위치와 복수개의 커패시터를 포함하고, 제1 기준전압(EVREF1)을 입력받아 샘플링 신호의 전압 범위를 스케일링할 수 있다.The scaler 230 scales the voltage range of the sampling signal output from the sampling unit 220 according to the input voltage range of the analog-to-digital converter 240. To this end, the scaler 230 includes a plurality of switches and a plurality of capacitors, receives the first reference voltage EVREF1 and scales the voltage range of the sampling signal.

도 5는 도 4의 구성을 갖는 센싱부(24)의 동작을 설명하기 위한 파형도로서, 디스플레이 구동기간(Active) 사이의 블랭크 기간(V-blank) 동안 센싱 구동하는 경우를 예시한 것이다. FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the sensing unit 24 having the configuration of FIG. 4, and illustrates a case of sensing driving during a blank period (V-blank) between display driving periods (Active).

디스플레이 구동기간(Active)에는 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)만 온레벨로 인가되고, 제1스위치(SW1)의 제어신호, 제4스위치의 제어신호(INIT) 및 제3스위치의 제어신호(SAM)는 모두 오프레벨로 인가된다.During the display driving period (Active), only the control signal (RPRE) of the second switch (SW2) is applied at the ON level, and the control signal of the first switch (SW1), the control signal (INIT) of the fourth switch, and the third switch are All of the control signals SAM are applied at an off level.

디스플레이 구동기간(Active)에는 제1스위치(SW1)가 오프됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)과 적분기(210)와의 연결이 해제된다. 반면, 제2스위치(SW2)가 터온됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 구동 기준전압(VPRER)이 인가된다. 적분기(210)의 초기화 스위치인 제4스위치(SW4)가 오프상태로 유지됨으로 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)은 앰프(AMP)의 비반전 입력(+)의 전압과 같은 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 유지된다. 샘플링부(220)의 샘플링 스위치인 제3스위치(SW3)도 오프상태로 유지된다.During the display driving period (Active), as the first switch SW1 is turned off, the connection between the system input/output line (SIO Line) and the integrator 210 is released. On the other hand, as the second switch SW2 is turned on, the driving reference voltage VPRER is applied to the system input/output line SIO Line. Since the fourth switch SW4, which is the initialization switch of the integrator 210, is maintained in the off state, the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is the integrator reference voltage VREF_CI equal to the voltage of the non-inverting input (+) of the amplifier AMP. ). The third switch SW3, which is a sampling switch of the sampling unit 220, is also maintained in an off state.

블랭크 기간(V-blank)에는 센싱 구동이 수행된다. 센싱 구동 동안에는 제1스위치(SW1)의 제어신호는 온레벨로 유지되고 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)는 오프레벨로 유지된다. Sensing driving is performed during the blank period (V-blank). During sensing driving, the control signal of the first switch SW1 is maintained at the on level and the control signal RPRE of the second switch SW2 is maintained at the off level.

센싱 구동 동안에는 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 접속된 제1스위치(SW1)가 턴온되어 센싱전류(IPXL)가 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 입력된다. 센싱 구동 시 앰프(AMP)가 적분기로 구동하기 위해서는 반전 입력단자(-)의 전압이 비반전 입력단자(+)의 전압과 같은 적분기 기준전압(VREF_CI)까지 상승해야 한다. 이에, 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전압이 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 설정(Setting)된다.During sensing driving, the first switch SW1 connected to the system input/output line (SIO Line) is turned on and the sensing current IPXL is input to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP). In order to drive the amplifier as an integrator during sensing driving, the voltage of the inverting input terminal (-) must rise to the integrator reference voltage (VREF_CI) equal to the voltage of the non-inverting input terminal (+). Accordingly, the voltage of the system input/output line (SIO Line) is set to the integrator reference voltage (VREF_CI).

센싱 구동 기간은, 초기화 기간(Tini), 센싱 기간(Tsen), 및 샘플링 기간(Tsam)을 포함 수 있다.The sensing driving period may include an initialization period Tini, a sensing period Tsen, and a sampling period Tsam.

초기화 기간(Tini)에는 초기화 신호(INIT)와 샘플링 신호(SAM)가 턴온 레벨로 인가된다.In the initialization period Tini, the initialization signal INIT and the sampling signal SAM are applied at a turn-on level.

초기화 신호(INIT)가 턴온 레벨로 인가됨에 따라 제4스위치(SW4)가 턴온 된다. 초기화 스위치인 제4스위치(SW4)의 턴 온으로 인해 앰프(AMP)는 이득이 1인 유닛 게인 버퍼로 동작한다. 초기화 기간(Tini)에서 앰프(AMP)의 입력 단자들(+,-)과 출력단(CI_OUT), 시스템 입출력 라인(SIO Line)은 모두 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 초기화된다. As the initialization signal INIT is applied at the turn-on level, the fourth switch SW4 is turned on. Due to the turn-on of the fourth switch SW4, which is an initialization switch, the amplifier AMP operates as a unit gain buffer having a gain of 1. In the initialization period Tini, the input terminals (+,-) of the amplifier AMP, the output terminals CI_OUT, and the system input/output line SIO Line are all initialized to the integrator reference voltage VREF_CI.

센싱 기간(Tsen)에는 초기화 신호(INIT)가 오프 레벨로 인가되고 샘플링 신호(SAM)가 턴온 레벨로 유지되다가 샘플링 시간이 경과하면 오프레벨로 전환된다.In the sensing period Tsen, the initialization signal INIT is applied at the off level, the sampling signal SAM is maintained at the turn-on level, and is switched to the off level when the sampling time elapses.

초기화 신호(INIT)가 오프 레벨로 인가됨에 따라 제4스위치(SW4)가 턴 오프된다. 초기화 스위치인 제4스위치(SW4)가 턴 오프됨에 따라 앰프(AMP)는 전류 적분기(CI)로 동작하여 동작하며, 적분 커패시터(CFB)를 이용하여 센싱전류(IPXL)를 적분한다. As the initialization signal INIT is applied at the off level, the fourth switch SW4 is turned off. As the fourth switch SW4, which is an initialization switch, is turned off, the amplifier AMP operates as a current integrator CI, and integrates the sensing current IPXL using the integrating capacitor CFB.

센싱 기간(Tsen)에 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 유입되는 센싱전류(IPXL)에 의해 적분 커패시터(CFB)의 양단 전위차는 센싱 시간이 경과 할수록, 즉 축적되는 센싱전류(IPXL)가 증가할수록 커진다. 그런데, 앰프(AMP)의 특성상 반전 입력단자(-) 및 비 반전입력단자(+)는 가상 접지(Virtual Ground)를 통해 쇼트되어 서로 간 전위차가 0이므로, 센싱 기간(Tsen)에서 반전 입력단자(-)의 전위는 적분 커패시터(CFB)의 전위차 증가에 상관없이 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 유지된다. 그 대신, 적분 커패시터(CFB)의 양단 전위차에 대응하여 앰프(AMP)의 출력 단(CI_OUT)의 전위가 낮아진다. 이러한 원리로 센싱 기간(Tsen)에서 채널(CH)로 입력되는 센싱전류(IPXL)는 적분 커패시터(CFB)를 통해 전압값인 적분값으로 출력된다. 적분기(210)에서 출력된 적분값은 샘플링 스위치인 제3스위치(SW3)를 경유하여 샘플링 커패시터(Csam)에 저장된다.The potential difference between both ends of the integrating capacitor CFB by the sensing current (IPXL) flowing into the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP) during the sensing period (Tsen) increases as the sensing time elapses, that is, the accumulated sensing current (IPXL). It increases as is increased. However, due to the characteristics of the amplifier (AMP), the inverting input terminal (-) and the non-inverting input terminal (+) are shorted through a virtual ground, so that the potential difference between them is 0, so in the sensing period (Tsen), the inverting input terminal ( The potential of -) is maintained at the integrator reference voltage VREF_CI regardless of an increase in the potential difference of the integrating capacitor CFB. Instead, the potential of the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is lowered corresponding to the potential difference between both ends of the integrating capacitor CFB. With this principle, the sensing current IPXL input to the channel CH during the sensing period Tsen is output as an integral value, which is a voltage value, through the integrating capacitor CFB. The integral value output from the integrator 210 is stored in the sampling capacitor Csam via the third switch SW3 which is a sampling switch.

샘플링 기간(Tsam)에서 샘플링 스위치(SAM)가 턴오프 되면, 샘플링 커패시터(CSAM)에 저장된 샘플링신호가 스케일러(230)를 경유하여 ADC(240)에 입력된다. 샘플링신호는 ADC(240)에서 디지털 센싱값(SD)으로 변환된 후 타이밍 콘트롤러(11)에 전송된다. When the sampling switch SAM is turned off in the sampling period Tsam, the sampling signal stored in the sampling capacitor CSAM is input to the ADC 240 via the scaler 230. The sampling signal is converted into a digital sensing value SD in the ADC 240 and then transmitted to the timing controller 11.

이러한 본 발명의 전류 적분기(210)에 포함되는 적분 커패시터(CFB)의 커패시턴스는 센싱 라인(SIO)에 존재하는 기생 커패시턴스에 비해 수백 분의 1만큼 작아, 본 발명의 전류 센싱 방식은 센싱 가능한 적분값(Vsen) 수준까지 센싱전류(IPXL)를 인입하는 데 소요되는 시간이 종래의 전압 센싱 방식에 비해 획기적으로 짧아짐으로, 저전류 고속 센싱이 가능하다는 장점이 있다.The capacitance of the integrating capacitor CFB included in the current integrator 210 of the present invention is as small as a few hundredths of the parasitic capacitance existing in the sensing line SIO, and the current sensing method of the present invention is a senseable integral value. Since the time required to draw the sensing current (IPXL) up to the (Vsen) level is significantly shorter than that of the conventional voltage sensing method, there is an advantage that low-current high-speed sensing is possible.

도 6 내지 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 구성과 동작을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 제2실시예는 제1실시예의 스케일러(230)의 구성을 제거한 것이다. 샘플링신호를 스케일링하기 위해 사용되는 스케일러(230)는 다수개의 커패시터로 구성되기 때문에 넓은 설계면적이 필요하다. 본 발명의 제2실시예는 스케일러로 인해 요구되는 설계면적을 감소시키기 위해, 적분기 회로 및 샘플링부 회로에 스케일링 기능을 부가하여 센싱부를 구성하고 있다. 또한, 적분기 회로의 구성 변화에 따라, 제1실시예에 비해 센싱 구동 시 초기화 기간(Tini)을 단축할 수 있다.6 to 11 are diagrams for explaining the configuration and operation of a sensing unit according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention eliminates the configuration of the scaler 230 of the first embodiment. Since the scaler 230 used to scale the sampling signal is composed of a plurality of capacitors, a large design area is required. In the second embodiment of the present invention, in order to reduce the design area required by the scaler, a sensing unit is constructed by adding a scaling function to the integrator circuit and the sampling unit circuit. In addition, according to the configuration change of the integrator circuit, the initialization period Tini during sensing driving may be shortened compared to the first embodiment.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 구성을 간략히 보여주는 도면이다.6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensing unit according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부(24)는, 적분기/스케일러(250), 샘플링부(260) 및 아날로그-디지털변환기(240) 등을 포함할 수 있다.The sensing unit 24 according to the second embodiment of the present invention may include an integrator/scaler 250, a sampling unit 260, an analog-to-digital converter 240, and the like.

적분기/스케일러(250)는 센싱전류(IPXL)가 입력되는 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전압을 스케일 다운하여 전압의 변화량만 적분하여 출력한다. The integrator/scaler 250 scales down the voltage of the system input/output line (SIO Line) to which the sensing current IPXL is input, and integrates and outputs only the change in voltage.

샘플링부(260)는 센싱기간 동안 적분기(210)로부터 출력된 적분값에 기초하여 샘플링 신호를 출력한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부(24)에서 샘플링부(260)는 샘플링 신호의 레벨을 다운하여 출력할 수 있다. 샘플링부(260)에서 출력되는 샘플링 신호는 이미 적분기/스케일러(250)에서 스케일링 다운처리가 되고, 샘플링부(260)에서 레벨 다운 처리가 완료된 상태이므로 추가 스케일링 과정 없이 바로 아날로그-디지털변환기(240)로 입력 처리될 수 있다.The sampling unit 260 outputs a sampling signal based on the integral value output from the integrator 210 during the sensing period. In the sensing unit 24 according to the second embodiment of the present invention, the sampling unit 260 may output a level of the sampling signal down. Since the sampling signal output from the sampling unit 260 has already been scaled down by the integrator/scaler 250 and the level down process has been completed by the sampling unit 260, the analog-to-digital converter 240 is immediately without an additional scaling process. Can be processed as input.

아날로그-디지털변환기(240)는 샘플링부(260)에서 출력되는 센싱전류(IPXL)의 샘플링 신호를 디지털 형태의 센싱 데이터(SD)로 변환하여 출력한다. The analog-to-digital converter 240 converts the sampling signal of the sensing current IPXL output from the sampling unit 260 into digital sensing data SD and outputs it.

이와 같이, 본 발명의 제2실시예는 별도의 스케일러 회로를 추가하지 않고도 센싱부를 구성하는 것이 가능하다.As described above, in the second embodiment of the present invention, it is possible to configure the sensing unit without adding a separate scaler circuit.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 구성을 상세히 도시한 회로도이고, 도 8은 도 7의 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.7 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a sensing unit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing a signal waveform input to the sensing unit of FIG. 7 and a voltage change at each node according to the signal waveform to be.

도 7을 참조하면, 센싱부(24)는 채널(CH)을 통해 표시패널(10)로부터 센싱전류(IPXL)를 입력받는다. 채널(CH)은 적분기/스케일러(250)와 시스템 입출력 라인(SIO Line)으로 연결되어 채널(CH)로 입력된 센싱전류(IPXL)가 적분기/스케일러(250)에 입력될 수 있다. 채널(CH)에는 표시패널(10)의 센싱라인(14b, 도 2 참조)이 연결되기 때문에, 디스플레이 구동 시 채널(CH)과 연결된 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 구동 기준전압(VPRER)이 인가되어야 하고, 센싱 구동 시 시스템 입출력 라인(SIO Line)은 적분기(210적분기/스케일러(250)로 연결되어야 한다. 이에, 채널(CH)과 시스템 입출력 라인(SIO Line) 사이에는 센싱 구동시 인가되는 시스템 신호(SIO)에 따라 적분기/스케일러(250)로 센싱전류(IPXL)가 입력되도록 동작하는 제1스위치(SW1)와 디스플레이 구동시 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 구동 기준전압(VPRER)이 인가되도록 동작하는 제2스위치(SW2)가 연결된다.Referring to FIG. 7, the sensing unit 24 receives a sensing current IPXL from the display panel 10 through a channel CH. The channel CH is connected to the integrator/scaler 250 through a system input/output line (SIO Line), and a sensing current IPXL input through the channel CH may be input to the integrator/scaler 250. Since the sensing line 14b (refer to FIG. 2) of the display panel 10 is connected to the channel CH, the driving reference voltage VPRER is applied to the system input/output line (SIO Line) connected to the channel CH when the display is driven. When sensing is driven, the system input/output line (SIO Line) must be connected to the integrator (210 integrator/scaler 250). Accordingly, the system applied when sensing is driven between the channel (CH) and the system input/output line (SIO Line) A driving reference voltage (VPRER) is applied to the system input/output line (SIO Line) when driving the display and the first switch (SW1) that operates to input the sensing current (IPXL) to the integrator/scaler (250) according to the signal (SIO). The operating second switch SW2 is connected.

적분기/스케일러(250)는 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+) 및 출력단자를 갖는 앰프(AMP)를 포함한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 적분기/스케일러(250)는 제1실시예의 적분기(210)에 비해 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 스케일링 커패시터(CADD)를 더 포함하고, 스케일링 커패시터(CADD)가 접속된 시스템 입출력 라인(SIO Line)을 반전 입력단자(-)에 연결하는 제5스위치(SW5) 및 시스템 입출력 라인(SIO Line)을 반전 입력단자(-)에 바로 연결할 수 있는 제6스위치(SW6)를 더 포함한다. The integrator/scaler 250 includes an inverting input terminal (-), a non-inverting input terminal (+), and an amplifier (AMP) having an output terminal. Compared to the integrator 210 of the first embodiment, the integrator/scaler 250 according to the second embodiment of the present invention further includes a scaling capacitor CADD in the system input/output line (SIO Line), and the scaling capacitor CADD is The fifth switch (SW5) that connects the connected system input/output line (SIO Line) to the inverting input terminal (-) and the sixth switch (SW6) that connects the system input/output line (SIO Line) to the inverting input terminal (-) directly. ).

앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 출력단(CI_OUT) 사이에는 그 일단이 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)과 연결되고 타단이 입력단자(-)로 연결되는 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 연결되는 적분 커패시터(CFB)가 연결된다.A system input/output line (SIO Line) in which one end is connected to the output terminal (CI_OUT) of the amplifier (AMP) and the other end is connected to the input terminal (-) between the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP) and the output terminal (CI_OUT). The integrating capacitor CFB connected to is connected.

앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)로 연결되는 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 그 일단이 반전 입력단자(-)로 연결되고 타단이 적분 커패시터(CFB)와 연결되는 스케일링 커패시터(CADD)가 연결된다. The system input/output line (SIO Line) connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP) has a scaling capacitor (CADD), one end connected to the inverting input terminal (-) and the other end connected to the integrating capacitor (CFB). Connected.

스케일링 커패시터(CADD)와 적분 커패시터(CFB)가 병렬 연결될 수 있도록 스케일링 커패시터(CADD)의 일단과 적분 커패시터(CFB)의 일단을 상호 연결하는 초기화 스위치인 제4스위치(SW4)가 연결된다.A fourth switch SW4, which is an initialization switch that interconnects one end of the scaling capacitor CADD and one end of the integration capacitor CFB, is connected so that the scaling capacitor CADD and the integration capacitor CFB can be connected in parallel.

스케일링 커패시터(CADD)와 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-) 사이에서 온오프 동작하는 제5스위치(SW5)가 접속된다.A fifth switch SW5 operating on and off is connected between the scaling capacitor CADD and the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP.

스케일링 커패시터(CADD)와 적분 커패시터(CFB)가 연결된 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 일단이 연결되고 타단은 반전 입력단자(-)와 제5스위치(SW5) 사이에 연결되어 온오프 동작하는 제6스위치(SW6)가 연결된다.One end is connected to the system input/output line (SIO Line) to which the scaling capacitor (CADD) and the integrating capacitor (CFB) are connected, and the other end is connected between the inverting input terminal (-) and the fifth switch (SW5) to operate on-off. The switch SW6 is connected.

앰프(AMP)의 비반전 입력단자(+)에는 적분기 기준전압(VREF_CI)가 입력된다.The integrator reference voltage VREF_CI is input to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier (AMP).

앰프(AMP)는 센싱 구동시 입력되는 센싱전류(IPXL)를 적분하여 출력한다. 디스플레이 구동 시 제1스위치(SW1)는 오프상태로 유지되어 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 연결이 해제된다. 디스플레이 구동 시 제1스위치(SW1)는 오프되는 대신 제2스위치(SW2)가 턴온되어, 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 구동 기준전압(VPRER)이 입력된다. The amplifier (AMP) integrates and outputs the sensing current (IPXL) input during sensing driving. When the display is driven, the first switch SW1 is maintained in an off state, so that the connection between the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP and the system input/output line (SIO Line) is disconnected. When the display is driven, the second switch SW2 is turned on instead of the first switch SW1 being turned off, so that the driving reference voltage VPRER is input to the system input/output line SIO Line.

이러한 구성을 갖는 적분기(250)의 동작 방법은 이 후, 도 8 내지 도 12를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.A method of operating the integrator 250 having such a configuration will be described later in more detail with reference to FIGS. 8 to 12.

샘플링부(260)는 샘플링 신호(SAM)에 의해 온오프되는 제3스위치(SW3)와 샘플링 커패시터(CSAM)를 포함한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 샘플링부(260)는 제1실시예의 샘플링부(220)는에 비해 샘플링 커패시터(CSAM)의 기준 전압을 제1 기준전압(EVREF1) 또는 제2 기준전압(EVREF2)으로 연결하는 차이가 있다. 제2 기준전압(EVREF2)은 제1 기준전압(EVREF1)에 비해 크게 설정된다. 샘플링 커패시터(CSAM)에 앰프(AMP)의 적분값이 저장되는 동안에는 제2 기준전압(EVREF2)이 연결되고, 샘플링 커패시터(CSAM)에 저장된 샘플링 값을 ADC(240)에 입력 가능한 범위로 레벨 다운하기 위해 제1 기준전압(EVREF1)이 연결된다. 제2 기준전압(EVREF2)은 6.5V정도로 설정될 수 있고 제1 기준전압(EVREF1)은 0.4V정도로 설정될 수 있다.The sampling unit 260 includes a third switch SW3 and a sampling capacitor CSAM that are turned on and off by the sampling signal SAM. The sampling unit 260 according to the second embodiment of the present invention sets the reference voltage of the sampling capacitor CSAM to the first reference voltage EVREF1 or the second reference voltage EVREF2 compared to the sampling unit 220 of the first embodiment. There is a difference connecting with ). The second reference voltage EVREF2 is set larger than the first reference voltage EVREF1. While the integral value of the amplifier (AMP) is stored in the sampling capacitor (CSAM), the second reference voltage (EVREF2) is connected, and the sampling value stored in the sampling capacitor (CSAM) is leveled down to the range that can be input to the ADC 240. For this purpose, the first reference voltage EVREF1 is connected. The second reference voltage EVREF2 may be set to about 6.5V, and the first reference voltage EVREF1 may be set to about 0.4V.

샘플링 커패시터(CSAM)의 일 단은 제3스위치(SW3)와 연결되고, 타단은 제1 기준전압(EVREF1) 또는 제2 기준전압(EVREF2)에 연결된다. 이를 위해, 샘플링부(260)는 샘플링 커패시터(CSAM)와 제1 기준전압(EVREF1)의 연결을 선택하는 제8스위치(SW8) 및 샘플링 커패시터(CSAM)와 제2 기준전압(EVREF2)의 연결을 선택하는 제7스위치(SW7)를 포함한다.One end of the sampling capacitor CSAM is connected to the third switch SW3, and the other end is connected to the first reference voltage EVREF1 or the second reference voltage EVREF2. To this end, the sampling unit 260 connects the eighth switch SW8 to select the connection between the sampling capacitor CSAM and the first reference voltage EVREF1, and the sampling capacitor CSAM and the second reference voltage EVREF2. It includes a seventh switch (SW7) to select.

도 8은 도 7의 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.8 is a diagram illustrating a signal waveform input to the sensing unit of FIG. 7 and a voltage change at each node according to the signal waveform.

도 8을 참조하면, 센싱 구동 기간은, 초기화 기간(Tini), 센싱 기간(Tsen), 및 샘플링 기간(Tsam)을 포함 수 있으며, 샘플링 기간(Tsam)은 제1 스케일 기간(tscale1) 및 제2 스케일 기간(tscale2)으로 나뉠 수 있다.Referring to FIG. 8, the sensing driving period may include an initialization period (Tini), a sensing period (Tsen), and a sampling period (Tsam), and the sampling period (Tsam) is a first scale period (tscale1) and a second It can be divided by the scale period (tscale2).

제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)는 초기화 기간(Tini)에만 온 레벨로 인가되어 제2스위치(SW2)를 턴온시키고, 나머지 가간에는 오프 레벨로 유지된다.The control signal RPRE of the second switch SW2 is applied at an ON level only during the initialization period Tini to turn on the second switch SW2, and is maintained at an off level for the remainder of the period.

초기화 신호(INIT)는 초기화 기간(Tini)에 온 레벨로 인가되었다가 오프 레벨로 전환되고 제1 스케일 기간(tscale1)에 다시 온 레벨로 인가된다. 이에, 제4스위치(SW4)는 초기화 기간(Tini)과 제1 스케일 기간(tscale1)동안 턴온된다.The initialization signal INIT is applied to the on level in the initialization period Tini and then converted to the off level, and is applied to the on level again in the first scale period tscale1. Accordingly, the fourth switch SW4 is turned on during the initialization period Tini and the first scale period tscale1.

제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO)는 초기화 기간(Tini)과 센싱 기간(Tsen)동안 온 레벨로 인가되어 제1스위치(SW1)를 턴온시키고, 이후에는 오프 레벨로 유지된다.The control signal SIO of the first switch SW1 is applied at an on level during the initialization period Tini and the sensing period Tsen to turn on the first switch SW1, and then, is maintained at an off level.

제5스위치(SW5)의 제어신호는 초기화 기간(Tini)과 센싱 기간(Tsen)동안 온 레벨로 인가되어 제5스위치(SW5)를 턴온시키고, 이 후에는 오프 레벨로 유지된다.The control signal of the fifth switch SW5 is applied at an on level during the initialization period Tini and the sensing period Tsen to turn on the fifth switch SW5, and thereafter, is maintained at the off level.

제6스위치(SW6)의 제어신호는 제1 스케일 기간(tscale1)에만 온 레벨로 인가되어 제6스위치(SW6)를 턴온하고, 나머지 가간에는 오프 레벨로 유지된다.The control signal of the sixth switch SW6 is applied at an ON level only during the first scale period tscale1 to turn on the sixth switch SW6, and is maintained at an off level for the remainder of the period.

샘플링 신호(SAM)는 초기화 기간(Tini), 센싱 기간(Tsen), 및 샘플링 기간(Tsam) 중 제1 스케일 기간(tscale1) 동안 온 레벨로 입력되어 제3스위치(SW3)을 턴온시키고 제2 스케일 기간(tscale2)에는 오프 레벨로 전환된다.The sampling signal SAM is input at an ON level during the first scale period tscale1 among the initialization period Tini, the sensing period Tsen, and the sampling period Tsam to turn on the third switch SW3 and the second scale. During the period (tscale2), it is switched to the off level.

제7스위치(SW7)의 제어신호는 초기화 기간(Tini), 센싱 기간(Tsen), 및 샘플링 기간(Tsam) 중 제1 스케일 기간(tscale1) 동안 온 레벨로 입력되고 제2 스케일 기간(tscale2)에는 오프 레벨로 전환된다.The control signal of the seventh switch SW7 is input at an ON level during the first scale period tscale1 among the initialization period Tini, the sensing period Tsen, and the sampling period Tsam, and in the second scale period tscale2. It switches to the off level.

제8스위치(SW8)의 제어신호는 제2 스케일 기간(tscale2)에만 온 레벨로 인가되어 제8스위치(SW8)를 턴온시키고, 나머지 가간에는 오프 레벨로 유지된다.The control signal of the eighth switch SW8 is applied at the ON level only during the second scale period tscale2 to turn on the eighth switch SW8, and is maintained at the OFF level for the remainder of the period.

이러한 구동 신호를 입력받아 도 7의 센싱부는 초기화 동작, 센싱 동작 및 샘플링 동작을 수행할 수 있으며, 샘플링 동작 시에는 제1 스케일 동작 및 제2 스케일 동작을 수행할 수 있다. Upon receiving such a driving signal, the sensing unit of FIG. 7 may perform an initialization operation, a sensing operation, and a sampling operation, and may perform a first scale operation and a second scale operation during the sampling operation.

이하에서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 초기화 기간(Tini), 센싱기간(Tsen), 샘플링 기간(Tsam)의 동작을 단계적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, operations of the initialization period Tini, the sensing period Tsen, and the sampling period Tsam according to the second embodiment of the present invention will be described step by step with reference to FIGS. 9 to 11.

도 9는 초기화 기간(Tini)에 대응되는 센싱부의 등가회로와 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.9 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a sensing unit corresponding to an initialization period Tini, a signal waveform input to the sensing unit, and a voltage change at each node according to the signal waveform.

도 9를 참조하면, 초기화 기간(Tini)에는 제6스위치(SW6)의 제어신호와 제8스위치(SW8)의 제어신호만 오프 레벨로 인가되고, 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE), 초기화 신호(INIT), 제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO), 제5스위치(SW5)의 제어신호, 샘플링 신호(SAM), 제7스위치(SW7)의 제어신호는 모두 턴온 레벨로 인가된다.9, in the initialization period Tini, only the control signal of the sixth switch SW6 and the control signal of the eighth switch SW8 are applied at the off level, and the control signal RPRE of the second switch SW2 , The initialization signal INIT, the control signal SIO of the first switch SW1, the control signal of the fifth switch SW5, the sampling signal SAM, and the control signal of the seventh switch SW7 are all at turn-on levels. It is authorized.

제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO)와 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)가 턴온 레벨로 입력됨에 응답하여 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 턴온된다.In response to the control signal SIO of the first switch SW1 and the control signal RPRE of the second switch SW2 being input at a turn-on level, the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned on.

제1스위치(SW1)가 턴온됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)과 적분기/스케일러(250)가 연결된다. 제2스위치(SW2)가 터온됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 구동 기준전압(VPRER)이 인가된다. 이에, 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전위는 구동 기준전압(VPRER)으로 설정된다.As the first switch SW1 is turned on, the system input/output line SIO line and the integrator/scaler 250 are connected. As the second switch SW2 is turned on, the driving reference voltage VPRER is applied to the system input/output line SIO Line. Accordingly, the potential of the system input/output line (SIO Line) is set to the driving reference voltage (VPRER).

초기화 신호(INIT)와 제5스위치(SW5)의 제어신호가 턴온 레벨로 입력됨에 응답하여 제4스위치(SW4)와 제5스위치(SW5)가 턴온된다.In response to the initialization signal INIT and the control signal of the fifth switch SW5 being input at the turn-on level, the fourth switch SW4 and the fifth switch SW5 are turned on.

제5스위치(SW5)가 턴온됨에 따라 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)로 연결되는 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 접속된 스케일링 커패시터(CADD)가 연결된다. As the fifth switch SW5 is turned on, the scaling capacitor CADD connected to the system input/output line SIO Line connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP is connected.

제4스위치(SW4)가 턴온됨에 따라 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)는 병렬 연결되고, 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 출력단(CI_OUT)이 연결된다. 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)의 전위는 비반전 입력단자(+)에 공급되는 적분기 기준전압(VREF_CI)과 동일한 전위를 갖기 때문에, 앰프(AMP)의 입력 단자들(+,-)과 출력단(CI_OUT)은 모두 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 초기화된다.As the fourth switch SW4 is turned on, the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD are connected in parallel, and the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP and the output terminal CI_OUT are connected. Since the potential of the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP) has the same potential as the integrator reference voltage (VREF_CI) supplied to the non-inverting input terminal (+), the input terminals (+,-) of the amplifier (AMP) Both the and output stages (CI_OUT) are initialized to the integrator reference voltage (VREF_CI).

병렬 연결된 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)는 그 일단이 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 연결되고 그 타단은 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 연결된다. 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 구동 기준전압(VPRER)이 공급되고 있으므로 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전위는 구동 기준전압(VPRER)으로 설정된다. 따라서, 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)에는 구동 기준전압(VPRER)과 적분기 기준전압(VREF_CI)의 전압 차이가 저장된다. 예컨대, 구동 기준전압(VPRER)이 1.5V이고 적분기 기준전압(VREF_CI)이 4.5V이면 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)에는 그 차이인 -△3V가 각각 저장된다.One end of the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD connected in parallel is connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP), and the other end is connected to the system input/output line (SIO Line). Since the driving reference voltage VPRER is supplied to the system input/output line (SIO Line), the potential of the system input/output line (SIO Line) is set to the driving reference voltage (VPRER). Accordingly, a voltage difference between the driving reference voltage VPRER and the integrator reference voltage VREF_CI is stored in the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD. For example, if the driving reference voltage VPRER is 1.5V and the integrator reference voltage VREF_CI is 4.5V, the difference, -Δ3V, is stored in the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD, respectively.

샘플링 신호(SAM)와 제7스위치(SW7)의 제어신호가 모두 턴온 레벨로 인가됨에 따라 샘플링 커패시터(Csam)의 일 단은 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)과 연결되고 타단은 제2기준전압(EVREF2)와 연결된다. 제2기준전압(EVREF2)은 6.5V정도로 설정될 수 있다.As both the sampling signal SAM and the control signal of the seventh switch SW7 are applied at turn-on levels, one end of the sampling capacitor Csam is connected to the output terminal CI_OUT of the amplifier and the other end is the second reference voltage. It is connected to (EVREF2). The second reference voltage EVREF2 may be set to about 6.5V.

이상의 초기화 동작을 수행함으로써, 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전위는 구동 기준전압(VPRER)으로 초기화되고, 앰프(AMP)의 입력 단자들(+,-)과 출력단(CI_OUT)은 모두 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 초기화된다. 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)에는 구동 기준전압(VPRER)과 적분기 기준전압(VREF_CI)의 전압 차이가 저장된다.By performing the above initialization operation, the potential of the system input/output line (SIO Line) is initialized to the driving reference voltage (VPRER), and the input terminals (+,-) and output terminals (CI_OUT) of the amplifier (AMP) are all integrator reference voltages. It is initialized to (VREF_CI). The voltage difference between the driving reference voltage VPRER and the integrator reference voltage VREF_CI is stored in the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD.

도 10은 센싱 기간(Tsen)에 대응되는 센싱부의 등가회로와 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.10 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a sensing unit corresponding to a sensing period Tsen, a signal waveform input to the sensing unit, and a voltage change at each node according to the signal waveform.

도 10을 참조하면, 센싱 기간(Tsen)에는 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE), 초기화 신호(INIT)가 턴오프 레벨로 인가되고, 제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO), 제5스위치(SW5)의 제어신호, 샘플링 신호(SAM), 제7스위치(SW7)는 턴온 레벨로 인가된다. 제6스위치(SW6)의 제어신호와 제8스위치(SW8)의 제어신호는 오프 레벨로 유지된다. 이상의 제어 신호들에 의해 센싱 기간(Tsen)에는 센싱전류(IPXL)를 시스템 입출력 라인(SIO Line)을 통해 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)로 입력하기 위한 스위치들이 턴온된다.Referring to FIG. 10, in the sensing period Tsen, the control signal RPRE and the initialization signal INIT of the second switch SW2 are applied at a turn-off level, and the control signal SIO of the first switch SW1 , The control signal of the fifth switch SW5, the sampling signal SAM, and the seventh switch SW7 are applied at a turn-on level. The control signal of the sixth switch SW6 and the control signal of the eighth switch SW8 are maintained at the off level. Switches for inputting the sensing current IPXL to the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP through the system input/output line SIO Line are turned on in the sensing period Tsen by the above control signals.

제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO)가 턴온 레벨로 입력되고 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)가 턴오프 레벨로 입력됨에 응답하여 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)는 턴오프된다.In response to the control signal SIO of the first switch SW1 being input at the turn-on level and the control signal RPRE of the second switch SW2 at the turn-off level, the first switch SW1 and the second switch ( SW2) is turned off.

제2스위치(SW2)가 터온 오프됨에 따라 구동 기준전압(VPRER)은 연결이 해제된다. 제1스위치(SW1)가 턴온됨에 따라 채널(CH)로 입력되는 센싱전류(IPXL)가 시스템 입출력 라인(SIO Line)으로 인가된다. As the second switch SW2 is turned on and off, the driving reference voltage VPRER is disconnected. As the first switch SW1 is turned on, the sensing current IPXL input to the channel CH is applied to the system input/output line SIO Line.

초기화 신호(INIT)는 오프 레벨로 입력되고 제5스위치(SW5)의 제어신호는 턴온 레벨로 입력됨에 응답하여 제4스위치(SW4)는 턴오프되고 제5스위치(SW5)는 턴온된다.In response to the initialization signal INIT being input at the off level and the control signal of the fifth switch SW5 at the turn-on level, the fourth switch SW4 is turned off and the fifth switch SW5 is turned on.

초기화 스위치인 제4스위치(SW4)가 턴오프됨에 따라 앰프(AMP)는 전류 적분기(CI)로 동작하여 동작한다. 센싱 기간(Tsen)에 시스템 입출력 라인(SIO Line)으로 유입되는 센싱전류(IPXL)는 적분 커패시터(CFB)에 축적된다. As the fourth switch SW4, which is an initialization switch, is turned off, the amplifier AMP operates as a current integrator CI. During the sensing period Tsen, the sensing current IPXL flowing into the system input/output line SIO is accumulated in the integrating capacitor CFB.

앰프(AMP)의 특성상 반전 입력단자(-) 및 비 반전입력단자(+)는 가상 접지(Virtual Ground)를 통해 쇼트되어 서로 간 전위차가 0이므로, 센싱 기간(Tsen)에서 반전 입력단자(-)의 전위는 적분 커패시터(CFB)의 전위차 증가에 상관없이 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 유지되고, 스케일링 커패시터(CADD)에 저장된 구동 기준전압(VPRER)과 적분기 기준전압(VREF_CI)의 전압 차이도 유지된다. 그 대신, 적분 커패시터(CFB)의 양단 전위차에 대응하여 앰프(AMP)의 출력 단(CI_OUT)의 전위가 낮아진다. 적분 커패시터(CFB)에는 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 구동 기준전압(VPRER)과 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)의 적분기 기준전압(VREF_CI)의 전압 차이가 미리 저장되어 있기 때문에, 센싱전류(IPXL) 유입에 따른 적분 커패시터(CFB)의 전위 변화가 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)의 전위에 그대로 반영될 수 있다.Due to the characteristics of the amplifier (AMP), the inverting input terminal (-) and the non-inverting input terminal (+) are shorted through the virtual ground, and the potential difference between them is 0. Therefore, the inverting input terminal (-) in the sensing period (Tsen) The potential of is maintained as the integrator reference voltage (VREF_CI) regardless of the increase in the potential difference of the integrating capacitor (CFB), and the voltage difference between the driving reference voltage (VPRER) stored in the scaling capacitor (CADD) and the integrator reference voltage (VREF_CI) is also maintained. . Instead, the potential of the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is lowered corresponding to the potential difference between both ends of the integrating capacitor CFB. Since the voltage difference between the driving reference voltage (VPRER) of the system input/output line (SIO Line) and the integrator reference voltage (VREF_CI) of the output terminal (CI_OUT) of the amplifier (AMP) is previously stored in the integrating capacitor (CFB), the sensing current ( IPXL) A change in the potential of the integrating capacitor CFB due to the inflow may be directly reflected on the potential of the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP.

예컨대, 초기화 기간(Tini)에 설정된 조건, 기준전압(VPRER)이 1.5V이고 적분기 기준전압(VREF_CI)이 4.5V이며, 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)에 그 차이인 -△3V가 각각 저장되어 있는 상태에서, 센싱 기간(Tsen)에 센싱전류(IPXL)가 유입될 수 있다. 센싱전류(IPXL)가 2V 유입되어 적분 커패시터(CFB)의 전압이 -△3V에서 -△1V로 변동되면, 적분 커패시터(CFB)의 일단은 기준전압(VPRER) 1.5V로 고정되어 있으므로 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)과 연결된 타단의 전위가 4.5V에서 2.5V로 변화한다. 따라서, 센싱전류(IPXL)의 입력으로 인해 앰프(AMP)의 출력 단(CI_OUT)의 전위가 2V 낮아진다. For example, the condition set in the initialization period (Tini), the reference voltage (VPRER) is 1.5V, the integrator reference voltage (VREF_CI) is 4.5V, and the difference between the integrating capacitor (CFB) and the scaling capacitor (CADD) is -△3V. In each of the stored states, the sensing current IPXL may flow into the sensing period Tsen. When the sensing current (IPXL) flows in 2V and the voltage of the integrating capacitor (CFB) fluctuates from -△3V to -△1V, the one end of the integrating capacitor (CFB) is fixed at the reference voltage (VPRER) of 1.5V. The potential of the other terminal connected to the output terminal (CI_OUT) of) changes from 4.5V to 2.5V. Accordingly, the potential of the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is lowered by 2V due to the input of the sensing current IPXL.

앰프(AMP)의 출력 단(CI_OUT)에서 출력된 적분값은 샘플링 스위치인 제3스위치(SW3)를 경유하여 샘플링 커패시터(Csam)에 저장된다.The integral value output from the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is stored in the sampling capacitor Csam through the third switch SW3 which is a sampling switch.

도 11은 샘플링 기간(Tsam) 중 제1스케일링 기간(tscale1)에 대응되는 센싱부의 등가회로와 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.FIG. 11 is a diagram showing an equivalent circuit of a sensing unit corresponding to a first scaling period tscale1 of the sampling period Tsam, a signal waveform input to the sensing unit, and voltage changes at each node according to the signal waveform.

도 11을 참조하면, 제1스케일링 기간(tscale1)에는 제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO), 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE), 제5스위치(SW5)의 제어신호는 턴오프 레벨로 인가된다. 초기화 신호(INIT)와 제6스위치(SW6)의 제어신호는 턴온 레벨로 인가된다. 샘플링 신호(SAM), 제7스위치(SW7)는 턴온 레벨로 인가되고, 제8스위치(SW8)의 제어신호는 오프 레벨로 유지된다. 이상의 제어 신호들에 의해 제1스케일링 기간(tscale1)에는 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)는 병렬 연결된 상태에서 시스템 입출력 라인(SIO Line)과의 연결이 해제되어 플로팅 상태가 된다. Referring to FIG. 11, in the first scaling period tscale1, the control signal SIO of the first switch SW1, the control signal RPRE of the second switch SW2, and the control signal of the fifth switch SW5 are It is applied at the turn-off level. The initialization signal INIT and the control signal of the sixth switch SW6 are applied at a turn-on level. The sampling signal SAM and the seventh switch SW7 are applied at the turn-on level, and the control signal of the eighth switch SW8 is maintained at the off level. Due to the above control signals, in the first scaling period tscale1, the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD are connected in parallel, and the connection with the system input/output line SIO line is disconnected to become a floating state.

제1스위치(SW1)의 제어신호(SIO)와 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)가 턴오프 레벨로 입력됨에 응답하여 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 턴오프된다. 또한, 제5스위치(SW5)의 제어신호는 턴오프 레벨로 인가되고 제6스위치(SW6)의 제어신호는 턴온 레벨로 인가됨에 응답하여 제5스위치(SW5)는 턴오프되고 제6스위치(SW6)가 턴온된다. 이에, 시스템 입출력 라인(SIO Line)은 제6스위치(SW6)를 통해 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)로 연결된다. 따라서 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전위는 구동 기준전압(VPRER)에서 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)의 전압, 즉, 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 변동된다. The first switch SW1 and the second switch SW2 are turned off in response to the input of the control signal SIO of the first switch SW1 and the control signal RPRE of the second switch SW2 at the turn-off level. do. In addition, in response to the control signal of the fifth switch SW5 being applied at the turn-off level and the control signal of the sixth switch SW6 being applied at the turn-on level, the fifth switch SW5 is turned off and the sixth switch SW6 ) Is turned on. Accordingly, the system input/output line (SIO Line) is connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP) through the sixth switch (SW6). Therefore, the potential of the system input/output line (SIO Line) varies from the driving reference voltage VPRER to the voltage of the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP, that is, the integrator reference voltage VREF_CI.

초기화 신호(INIT)가 턴온 레벨로 입력됨에 응답하여 제4스위치(SW4)가 턴온된다. 제4스위치(SW4)가 턴온됨에 따라 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)는 병렬 연결된다. 병렬 연결된 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)는 그 일단이 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 연결되고 그 타단은 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)에 연결된다. 즉, 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 출력단(CI_OUT) 사이에 병렬 연결된 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)가 연결된다. In response to the initialization signal INIT being input at the turn-on level, the fourth switch SW4 is turned on. As the fourth switch SW4 is turned on, the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD are connected in parallel. The integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD connected in parallel have one end connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP, and the other end connected to the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP. That is, the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD connected in parallel are connected between the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP and the output terminal CI_OUT.

병렬 연결된 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)의 일 단은 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 설정되고 타단은 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)과 연결된다. 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)는 각각의 커패시턴스에 따라 저장된 전하를 차지 쉐어링(charge sharing)하여 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)에 증가된 전압이 반영된다. 적분 커패시터(CFB)의 커패시턴스는 1pF 정도로 설정되고 스케일링 커패시터(CADD)는 3pF정도로 설정된다. 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)의 일단의 전압은 1.5V에서 4.5V로 상승하였고, 전압이 차지 쉐어링 되어, 적분 커패시터(CFB)의 전하량은 △1V에서 △2.5V로, 스케일링 커패시터(CADD)의 전하량은 △3V에서 △2.5V로 변경되고 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)의 전위는 2.5V에서 7V로 상승한다. 결과적으로 적분 커패시터(CFB)의 전하량은 △1V에서 △2.5V로 변동됨으로 센싱전류(IPXL)로 인해 증가된 2V는 스케일 다운되어 0.5V 변화로 측정된다.One end of the integrating capacitor (CFB) and scaling capacitor (CADD) connected in parallel is set as the integrator reference voltage (VREF_CI), and the other end is connected to the output terminal (CI_OUT) of the amplifier (AMP). The integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD charge-share the stored charge according to their respective capacitances, and the increased voltage is reflected to the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP. The capacitance of the integrating capacitor CFB is set to about 1pF, and the scaling capacitor CADD is set to about 3pF. The voltage at one end of the integrating capacitor CFB and the scaling capacitor CADD has risen from 1.5V to 4.5V, and the voltage is charge-sharing, so that the amount of charge in the integrating capacitor CFB goes from △1V to △2.5V, and the scaling capacitor ( The charge amount of CADD) is changed from △3V to △2.5V, and the potential of the output terminal (CI_OUT) of the amplifier (AMP) rises from 2.5V to 7V. As a result, the amount of charge in the integrating capacitor CFB varies from Δ1V to Δ2.5V, so the 2V increased due to the sensing current IPXL is scaled down and measured as a 0.5V change.

앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)에서 출력된 적분값 7V는 샘플링 스위치인 제3스위치(SW3)를 경유하여 샘플링 커패시터(Csam)에 저장된다. 제7스위치(SW7)는 턴온 레벨로 인가되고, 제8스위치(SW8)의 제어신호는 오프 레벨로 유지됨으로, 샘플링 커패시터(Csam)에는 제7스위치(SW7)로 연결되는 제2기준전압(EVREF2)이 연결된다. 제2기준전압(EVREF2)은 6.5V로 설정됨으로 샘플링 커패시터(Csam)에는 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)에서 출력된 적분값 7V는 0.5V로 샘플링된다. The integral value 7V output from the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is stored in the sampling capacitor Csam via the third switch SW3 which is a sampling switch. Since the seventh switch SW7 is applied at the turn-on level, and the control signal of the eighth switch SW8 is maintained at the off level, the second reference voltage EVREF2 connected to the seventh switch SW7 is applied to the sampling capacitor Csam. ) Is connected. Since the second reference voltage EVREF2 is set to 6.5V, an integral value of 7V output from the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is sampled as 0.5V in the sampling capacitor Csam.

도 12는 샘플링 기간(Tsam) 중 제2스케일링 기간(tscale)에 대응되는 센싱부의 등가회로와 센싱부에 입력되는 신호 파형과, 신호 파형에 따른 각 노드에서의 전압변화를 보여주는 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a sensing unit corresponding to a second scaling period tscale during a sampling period Tsam, a signal waveform input to the sensing unit, and a voltage change at each node according to the signal waveform.

도 12를 참조하면, 제2스케일링 기간(tscale2)에는 제8스위치(SW8)의 제어신호만 턴온 레벨로 입력되고, 나머지 제1 내지 제7스위치(SW1~SW7)에는 오프 레벨 제어신호가 입력된다. Referring to FIG. 12, in the second scaling period tscale2, only the control signal of the eighth switch SW8 is input as a turn-on level, and the off-level control signal is input to the remaining first to seventh switches SW1 to SW7. .

샘플링 신호(SAM)가 오프 레벨로 입력됨에 따라 제3스위치(SW3)은 오프되고, 제8스위치(SW8)의 제어신호가 턴온 레벨로 입력됨에 따라 샘플링 커패시터(Csam)에는 제8스위치(SW8)로 연결되는 제1기준전압(EVREF1)이 연결된다. 제1기준전압(EVREF1)은 0.4V로 설정된다. 이에, 최종 출력되는 샘플링값은 샘플링 커패시터(Csam)에 저장된 0.5V와 제1기준전압(EVREF1) 0.4V가 더해진 0.9V로 출력된다. As the sampling signal SAM is input at the off level, the third switch SW3 is turned off, and as the control signal of the eighth switch SW8 is input at the turn-on level, the eighth switch SW8 is in the sampling capacitor Csam. The first reference voltage EVREF1 connected to is connected. The first reference voltage EVREF1 is set to 0.4V. Accordingly, the final output sampling value is output as 0.9V obtained by adding 0.5V stored in the sampling capacitor Csam and 0.4V of the first reference voltage EVREF1.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 초기화 기간(Tini)에 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전위를 구동 기준전압(VPRER)으로 초기화하고 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)에는 구동 기준전압(VPRER)과 적분기 기준전압(VREF_CI)의 전압 차이가 저장한 후 센싱전류(IPXL)의 센싱을 진행한다. 따라서, 입출력 라인(SIO Line)의 전위를 적분기 기준전압(VREF_CI)까지 상승시킬 필요가 없기 때문에 초기화 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.As described above, in the second embodiment of the present invention, the potential of the system input/output line (SIO Line) is initialized to the driving reference voltage (VPRER) in the initialization period (Tini), and the integrating capacitor (CFB) and the scaling capacitor (CADD) are After the voltage difference between the driving reference voltage VPRER and the integrator reference voltage VREF_CI is stored, the sensing current IPXL is sensed. Therefore, since it is not necessary to raise the potential of the input/output line (SIO Line) to the integrator reference voltage (VREF_CI), the initialization time can be significantly shortened.

이 후, 적분 커패시터(CFB)에는 유입되는 센싱전류(IPXL)가 적분되고 센싱결과를 출력할 시에는 병렬 연결된 적분 커패시터(CFB)와 스케일링 커패시터(CADD)가 센싱결과와 적분기 기준전압(VREF_CI)을 차지 쉐어링(charge sharing)하여 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)에 증가된 전압이 반영됨으로 스케일 다운 효과를 얻을 수 있다. 이 후, 샘플링 커패시터(Csam)는 기준전압을 변경함으로써 샘플링 신호의 전압 레벨을 다운하여 출력할 수 있다. 결과적으로 별도의 스케일러 회로를 추가하지 않더라도 ADC(240)에 입력 가능한 범위의 샘플링 신호를 출력할 수 있다.Thereafter, the sensing current (IPXL) flowing into the integrating capacitor (CFB) is integrated, and when the sensing result is output, the parallel-connected integrating capacitor (CFB) and the scaling capacitor (CADD) calculate the sensing result and the integrator reference voltage (VREF_CI). A scale-down effect can be obtained by reflecting the increased voltage to the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP through charge sharing. Thereafter, the sampling capacitor Csam may output the lowered voltage level of the sampling signal by changing the reference voltage. As a result, even if a separate scaler circuit is not added, a sampling signal in a range that can be input to the ADC 240 can be output.

한편, 상세한 설명에 기재된 전압 수치정보는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시된 것일 뿐, 본 발명의 회로가 적용된 표시장치의 특성에 따라 입출력 전압의 수치는 다양하게 변경될 수 있으며 명세서에 예시된 수치에 한정되지 아니한다.Meanwhile, the voltage numerical information described in the detailed description is only exemplified to aid understanding of the present invention, and the numerical value of the input/output voltage may be variously changed according to the characteristics of the display device to which the circuit of the present invention is applied. It is not limited to

도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부의 동작 과정과 출력 전압을 보여주는 파형도로서, 디스플레이 구동기간(Active) 사이의 블랭크 기간(V-blank) 동안 센싱 구동하는 경우를 예시한 것이다. 13 is a waveform diagram showing an operation process of a sensing unit and an output voltage according to the second embodiment of the present invention, illustrating a case of sensing driving during a blank period (V-blank) between display driving periods (Active).

디스플레이 구동기간(Active)에는 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)만 온레벨로 인가되고, 제1스위치(SW1)의 제어신호, 제4스위치의 제어신호(INIT) 및 제3스위치의 제어신호(SAM)는 모두 오프레벨로 인가된다.During the display driving period (Active), only the control signal (RPRE) of the second switch (SW2) is applied at the ON level, and the control signal of the first switch (SW1), the control signal (INIT) of the fourth switch, and the third switch are All of the control signals SAM are applied at an off level.

디스플레이 구동기간(Active)에는 제1스위치(SW1)가 오프됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)과 적분기(210)와의 연결이 해제된다. 반면, 제2스위치(SW2)가 터온됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)에는 구동 기준전압(VPRER)이 인가된다. 적분기(210)의 초기화 스위치인 제4스위치(SW4)가 오프상태로 유지됨으로 앰프(AMP)의 출력단(CI_OUT)은 앰프(AMP)의 비반전 입력(+)의 전압과 같은 적분기 기준전압(VREF_CI)으로 유지된다. 샘플링부(220)의 샘플링 스위치인 제3스위치(SW3)도 오프상태로 유지된다.During the display driving period (Active), as the first switch SW1 is turned off, the connection between the system input/output line (SIO Line) and the integrator 210 is released. On the other hand, as the second switch SW2 is turned on, the driving reference voltage VPRER is applied to the system input/output line SIO Line. Since the fourth switch SW4, which is the initialization switch of the integrator 210, is maintained in the off state, the output terminal CI_OUT of the amplifier AMP is the integrator reference voltage VREF_CI equal to the voltage of the non-inverting input (+) of the amplifier AMP. ). The third switch SW3, which is a sampling switch of the sampling unit 220, is also maintained in an off state.

블랭크 기간(V-blank)에는 센싱 구동이 수행된다. 센싱 구동 기간은, 초기화 기간(Tini), 센싱 기간(Tsen), 및 샘플링 기간(Tsam)을 포함 수 있다.Sensing driving is performed during the blank period (V-blank). The sensing driving period may include an initialization period Tini, a sensing period Tsen, and a sampling period Tsam.

본 발명의 제2실시예에 따른 센싱부는 초기화 기간(Tini)에는 초기화 신호(INIT), 샘플링 신호(SAM) 및 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)가 턴온 레벨로 인가된다. 초기화 기간(Tini) 및 센싱 기간(Tsen) 동안에 시스템 입출력 라인(SIO Line)에 접속된 제1스위치(SW1)가 턴온되어 센싱전류(IPXL)가 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 입력된다. 또한, 제2스위치(SW2)도 터온됨에 따라 시스템 입출력 라인(SIO Line)은 구동 기준전압(VPRER)으로 유지된다. 이와 같이, 제1실시예와는 달리 시스템 입출력 라인(SIO Line)의 전위를 적분기 기준전압(VREF_CI)까지 상승시켜야 할 필요가 없기 때문에, 제2실시예에 따른 센싱부는 초기화 기간(Tini)에 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.The sensing unit according to the second embodiment of the present invention applies an initialization signal INIT, a sampling signal SAM, and a control signal RPRE of the second switch SW2 at a turn-on level during the initialization period Tini. During the initialization period (Tini) and sensing period (Tsen), the first switch (SW1) connected to the system input/output line (SIO Line) is turned on, and the sensing current (IPXL) is input to the inverting input terminal (-) of the amplifier (AMP). do. In addition, as the second switch SW2 is also turned on, the system input/output line SIO line is maintained at the driving reference voltage VPRER. As described above, unlike the first embodiment, since it is not necessary to increase the potential of the system input/output line (SIO Line) to the integrator reference voltage (VREF_CI), the sensing unit according to the second embodiment is required for the initialization period (Tini). It is possible to significantly shorten the time required.

센싱 기간(Tsen)에는 초기화 신호(INIT) 및 제2스위치(SW2)의 제어신호(RPRE)가 턴오프 레벨로 인가된다. 초기화 신호(INIT)가 오프 레벨로 인가됨에 따라 제4스위치(SW4)가 턴 오프되어 앰프(AMP)는 전류 적분기(CI)로 동작한다. 이에, 시스템 입출력 라인(SIO Line)으로 입력되는 센싱전류(IPXL)를 적분하여 출력한다. 이에, 센싱전류(IPXL)가 유입되는 시간이 경과됨에 따라 앰프(AMP)의 출력단(VI_OUT)의 전위가 점차 하강한다.In the sensing period Tsen, the initialization signal INIT and the control signal RPRE of the second switch SW2 are applied at a turn-off level. As the initialization signal INIT is applied at the off level, the fourth switch SW4 is turned off, so that the amplifier AMP operates as the current integrator CI. Accordingly, the sensing current (IPXL) input to the system input/output line (SIO Line) is integrated and output. Accordingly, the potential of the output terminal VI_OUT of the amplifier AMP gradually decreases as the time in which the sensing current IPXL flows elapses.

샘플링 기간(Tsam)에는 앰프(AMP)의 출력단(VI_OUT)의 전위 변화, 즉, 적분값이 샘플링되어 출력된다.In the sampling period Tsam, a potential change, that is, an integral value, of the output terminal VI_OUT of the amplifier AMP is sampled and output.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above is in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art. It will be appreciated that it can be implemented. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. In addition, the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description. In addition, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10: 표시패널 11: 타이밍 제어부
12: 데이터 드라이버 IC 13: 스캔 구동부
20: 전압공급부 24: 센싱부
26: 보상부 28: 보상 메모리
210: 적분기 220, 260: 샘플링부
230: 스케일러 240: ADC
250: 적분기/스케일러
10: display panel 11: timing control unit
12: data driver IC 13: scan driver
20: voltage supply unit 24: sensing unit
26: compensation unit 28: compensation memory
210: integrator 220, 260: sampling unit
230: scaler 240: ADC
250: integrator/scaler

Claims (12)

픽셀들을 포함한 표시패널;
센싱채널과 제1 입력단자를 연결하는 시스템 입력라인을 통해 상기 픽셀들로부터 센싱전류를 공급받고 제2 입력단자에 연결된 기준 전압 라인을 통해 기준전압을 공급받고, 상기 시스템 입력라인에 접속되어 상기 시스템 입력라인의 전위와 상기 기준전압의 전위차이를 저장하는 스케일링 커패시터를 포함하는 적분기;
상기 적분기의 출력 전압을 샘플링하는 샘플링부; 및
상기 샘플링부로부터 수신된 전압을 디지털 센싱값으로 변환한 후 출력하는 아날로그 디지털변환기(Analog to Digital Conversion, ADC);
를 포함하는 표시장치.
A display panel including pixels;
A sensing current is supplied from the pixels through a system input line connecting a sensing channel and a first input terminal, a reference voltage is supplied through a reference voltage line connected to a second input terminal, and the system is connected to the system input line. An integrator including a scaling capacitor for storing a potential difference between a potential of an input line and the reference voltage;
A sampling unit that samples the output voltage of the integrator; And
An analog to digital converter (ADC) converting the voltage received from the sampling unit into a digital sensing value and outputting the converted voltage;
Display device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 스케일링 커패시터는 일 단이 상기 제1 입력단자와 연결되고 타단이 상기 센싱 채널과 연결되는 표시장치.
The method of claim 1,
The scaling capacitor has one end connected to the first input terminal and the other end connected to the sensing channel.
제1항에 있어서,
상기 스케일링 커패시터와 상기 제1 입력단자 사이에 접속되는 스위치를 더 포함하는 표시장치.
The method of claim 1,
The display device further comprises a switch connected between the scaling capacitor and the first input terminal.
제2항에 있어서,
상기 센싱 채널과 상기 스케일링 커패시터 사이에 접속되는 제1스위치를 포함하는 표시장치.
The method of claim 2,
And a first switch connected between the sensing channel and the scaling capacitor.
제4항에 있어서,
상기 시스템 입력라인에 시스템 기준전압을 인가하거나 해제하는 제2스위치를 포함하는 표시장치.
The method of claim 4,
And a second switch for applying or releasing a system reference voltage to the system input line.
제1항에 있어서,
상기 적분기는,
상기 제1 입력단자, 상기 제2 입력단자 및 상기 출력 전압을 출력하는 출력 단자를 포함한 증폭기(AMP);
상기 증폭기(AMP)의 제1 입력단자와 출력 단자 사이에 접속되며 상기 스케일링 커패시터와 병렬 연결되는 적분 커패시터; 및
상기 적분 커패시터의 일단과 상기 스케일링 커패시터의 일단 사이에 접속된 리셋 스위치;
를 포함하는 표시장치.
The method of claim 1,
The integrator is
An amplifier (AMP) including the first input terminal, the second input terminal, and an output terminal outputting the output voltage;
An integrating capacitor connected between the first input terminal and the output terminal of the amplifier (AMP) and connected in parallel with the scaling capacitor; And
A reset switch connected between one end of the integrating capacitor and one end of the scaling capacitor;
Display device comprising a.
제6항에 있어서,
상기 스케일링 커패시터는 상기 적분 커패시터보다 커패시턴스가 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method of claim 6,
And the scaling capacitor has a larger capacitance than the integrating capacitor.
제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 샘플링부는,
상기 적분기에서 출력되는 출력 전압을 저장하는 샘플링 커패시터; 및
상기 적분기와 상기 샘플링 커패시터 사이에 접속되는 샘플링 스위치를 포함하고,
상기 샘플링 커패시터는 적어도 둘 이상의 각기 다른 크기의 기준전압이 선택적으로 연결되는 표시장치.
The method according to claim 1 or 6,
The sampling unit,
A sampling capacitor for storing an output voltage output from the integrator; And
A sampling switch connected between the integrator and the sampling capacitor,
The sampling capacitor is a display device to which at least two or more different reference voltages are selectively connected.
제8항에 있어서,
상기 샘플링 커패시터는 상기 기준전압에 따라 상기 적분기에서 출력되는 출력 전압을 상기 아날로그 디지털변환기에 입력 가능한 전압 범위로 출력하는 표시장치.
The method of claim 8,
The sampling capacitor outputs an output voltage output from the integrator according to the reference voltage in a voltage range inputtable to the analog-to-digital converter.
제9항에 있어서,
상기 샘플링 커패시터에 상기 적어도 둘 이상의 각기 다른 크기의 기준전압을 선택적으로 연결하는 적어도 하나 이상의 스위치를 더 포함하는 표시장치.
The method of claim 9,
And at least one switch selectively connecting the at least two or more different reference voltages to the sampling capacitor.
제1 입력단자, 제2 입력단자 및 출력 단자를 포함한 증폭기(AMP);
센싱채널과 상기 제1 입력단자를 연결하는 시스템 입력라인에 접속되는 스케일링 커패시터;
상기 증폭기(AMP)의 제1 입력단자와 출력 단자 사이에 접속되며 상기 스케일링 커패시터와 병렬 연결되는 적분 커패시터;
상기 적분 커패시터의 일단과 상기 스케일링 커패시터의 일단 사이에 접속된 리셋 스위치;
를 포함하는 센싱 회로.
An amplifier (AMP) including a first input terminal, a second input terminal, and an output terminal;
A scaling capacitor connected to a system input line connecting the sensing channel and the first input terminal;
An integrating capacitor connected between the first input terminal and the output terminal of the amplifier (AMP) and connected in parallel with the scaling capacitor;
A reset switch connected between one end of the integrating capacitor and one end of the scaling capacitor;
Sensing circuit comprising a.
제11항에 있어서,
상기 출력단자에 연결된 샘플링 스위치;
상기 샘플링 스위치를 통해 공급되는 상기 증폭기의 출력전압을 저장하는 샘플링 커패시터; 및
상기 샘플링 커패시터에 적어도 둘 이상의 다른 크기를 갖는 기준전압을 선택적으로 연결하는 스위치;
를 포함하는 센싱회로.
The method of claim 11,
A sampling switch connected to the output terminal;
A sampling capacitor for storing the output voltage of the amplifier supplied through the sampling switch; And
A switch selectively connecting at least two reference voltages having different sizes to the sampling capacitor;
Sensing circuit comprising a.
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